DAIS L'AIR

Physikalische Zeitschrift, t. I, 1899, p. 11.

On sait qu'il est possible, par certains procédés, de mettre Tair dans un étal où il possède une conductibilité électrique notable. On peut, par exemple, obtenir ce résultat par l'introduction dans l'air d'un corps incandescent ou d'un morceau de phosphore s'oiydant lentement, ou encore d'une manière qui ne comporte pas en apparence d'actions secondaires, par les rayons de Rcintgen ou de Becquerel. Précisément dans l'étude de ce dernier phénomène il est désirable de pouvoir roeUre en évidence même de faibles traces de conductibilité dans l'air, t^e même c'est une question d'un intérêt tout particulier que de savoir SI, même dans l'air atmosphérique libre, une certaine conductibilité se manifeste.

(^s considérations nous ont conduit à construire un appareil, grâce auquel la dispersion de l'électricité dans l'air libre peut être déter- Damée d'une manière certaine.

^n appareil de ce genre comprendra nécessairement comme parties pnncipales, premièrement un corps par la surface duquel doit se faire

J. RLSTER ET H. GEITEL.

réchange d'électricité avec l'air, et ensuite un électromètre qui serti observer l'état électrique de ce corps.

Le choix de l'électromètre offre une certaine difficulté. Pour que l'erreur occasionnée par l'isolement toujours imparfait des supports soit aussi petite que possible, il faut en effet limiter leur nombre totant que cela sera compatible avec la stabilité. En même temps il est indispensable que l'on puisse se faire à chaque instant une idée exacte de la grandeur de cette erreur, et finalement il est désirable d'avoiroi appareil de capacité aussi faible que possible, pour qu'une déperdidoB d'électricité se traduise au bout d'un temps pas trop long pr XM chute de potentiel appréciable.

L'appareil qui nous a paru satisfaire le mieux à ces conditions est l'électroscope d'Exner, pourvu qu'on lui apporte quelques modifiotions qui ressortent de la description suivante (cf. Jîg, i).

Fig. I.

Xf

La plaque un peu forte A qui sépare les feuilles d'aluminium porte à son extrémité inférieure un court prolongement cylindrique A' et laiton, et s'enfonce par son intermédiaire et contrairement au modi

SUR LA CONDUCTIBILITÉ KT LA RADIOACTIVITÉ DE L'aTMOSPHBRE. 187

de construction d'Exner, au point le plus bas de la cage dans un fort kmchon d'ébonite vernie. En haut elle se termine par une petite boule B pourvue d'un trou conique C. Quand l'instrument est placé dans son étui, la cage est fermée en haut par le couvercle D et les plateaux protecteurs E sont, comme dans la forme usuelle, amenés ensemble au contact de A.. Avant l'emploi on enlève le couvercle, on relire les plateaux protecteurs en arrière aussi loin que possible, et Ion introduit par l'ouverture F de la cage une tige métallique, dont l'extrémité inférieure conique s'adapte exactement dans le trou de la boule B. S'il s'agit d'employer l'instrument pour des mesures de différences de potentiel, cette tige doit porter à son extrémité supérieure, qui émerge de F, une vis de serrage pour permettre de la relier à des (ils; si instrument doit servir à des observations de dispersion, on place immédiatement au-dessus de la tige un cylindre fermé et creux G en laiton noirci de 9*""* de haut et de 5*^"' de diamètre.

L'avantage de ce mode de construction de l'électroscope provient de ce que la seule partie isolante ne peut venir en contact ni avec lair extérieur, ni avec aucun autre corps étranger. Si l'on veut la proléger en outre contre la chute possible de poussières et contre la lumière, on y arrive aisément grâce à une plaque protectrice en laiton mince que l'on place en \! immédiatement au-dessus de l'ébonite.

Pour parer au cas où, par suite d'une grande humidité de l'air, I isolement devient mauvais, on fait usage d^une chambre desséchante, à savoir le tube de verre H, fermé en temps ordinaire par un bouchon de caoutchouc, et dans lequel on peut amener un morceau de sodium de la grosseur d'un pois, planté dans une aiguille supportée par un bouchon de caoutchouc. Naturellement il faut enlever le sodium avant de remettre, après l'emploi, l'appareil dans son étui. Pour conserver le sodium on se sert d'un petit tube de verre de mêmes dimensions que le tube H.

L échelle et le trait de visée sont placés comme dans l'appareil original, l'étalonnage de l'instrument se fait le plus simplement avec one batterie d'accumulateurs à haute tension.

I^our instituer des mesures de dispersion dans des espaces clos, on pose l'électroscope sur la lige J fixée au centre d'un trépied à vis calantes, on met en place le corps de dispersion (Zerstreuungskôrper) G, et ron charge par exemple positivement le système formé par ce corps et par l'électroscope au moyen d'une pile Zamboni. On attend *lors environ 5 minutes, afin que le bouchon isolant en ébonite puisse

l88 J. ELSTER ET H. GEITBL.

se charger positivemenl au contact de la tige métallique qui y pénètre et puisse se polariser dans sa masse; on lit alors la divergence des feuilles; supposons quelle corresponde, diaprés le tableau d'étalonnage, à un potentiel de Vo volts.

Suivant le degré de conductibilité de Pair on abandonne ensuite l'appareil à lui-même pendant un temps plus ou moins long (jusqu'à i5 minutes), jusqu'à ce qu'une diminution appréciable de potentiel se soit produite. On lit alors à nouveau la divergence (correspondant à V volts) et l'on note le temps écoulé entre les deux lectures. Ensuite on enlève le cylindre de dispersion et on le remplace par une tige K pourvue d'un manche isolant, on charge de nouveau avec le même signe, on retire la tige, de sorte que maintenant les feuilles de l'électroscope et leur support restent seuls électrisés, et l'on observe de nouveau leur divergence (VJ^). Au bout du temps /', au moins égal à celui que l'on a employé dans la première expérience, on lit la divergence V. Si l'on désigne par n le rapport de' la capacité de l'électroscope seul à celle de l'électroscope plus le cylindre de dispersion, l'expression

I, Vo n, v;

mesurera la quantité d'électricité abandonnée à l'air pendant le temps | d'exposition par le cylindre de dispersion.

Si l'on veut faire une expérience avec une charge négative, il faul de nouveau abandonner à lui-même le système chargé négativement pendant 5 minutes environ avant de faire la première lecture, afin que le bouchon d'ébonite puisse changer sa charge superficielle et que le résidu de la charge précédente soit neutralisé.

On détermine la constante n de l'appareil par l'expérience de la manière suivante. On visse sur le cylindre de dispersion G, dans une |)etite ouverture M ménagée au milieu de la base supérieure, un petit bâton d'ébonite L muni d'un pas de vis; on charge l'électroscope de la manière indiquée jusqu'à une certaine divergence D, et l'on descend avec précaution, sans toucher la paroi, la tige du cylindre de dispersion non chargé dans l'ouverture F, en se servant comme manche du bâton L, jusqu'à ce qu'elle soit fixée dans l'ouverture conique de la boule B. On lit alors la nouvelle divergence D,. ht rapport des nombres de volts correspondant à D, et à D est h constante cherchée n.

Le deuxième terme de la formule est une correction dont le mon